JP2005219548A

JP2005219548A - 空気圧監視ユニット、空気圧監視システム及び車載中継ユニット

Info

Publication number: JP2005219548A
Application number: JP2004027335A
Authority: JP
Inventors: Keiyu Kin; 圭勇金
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2004-02-03
Publication date: 2005-08-18

Abstract

【課題】ＴＰＭＳの普及が促進され、また後付けが容易なＴＰＭＳを提供する。
【解決手段】車輪に備えられた空気圧センサユニット３が無線送信するタイヤ２のＴＰＭＳ信号を受信して、この信号に基づいてタイヤ２の空気圧を監視するように構成された空気圧監視システムに使用される携帯式の空気圧監視ユニット１であり、携帯電話網５０を介して他の端末５６と通話を行う携帯電話機１に、空気圧の監視を行う空気圧監視手段１０Ａ・１４と、空気圧の監視の結果を音声又は視覚を介して通知する通知手段１０Ａ・１８・１９を備えた。つまり、携帯電話機１をＴＰＭＳの携帯式の車載ＥＣＵとして構成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、無線通信によりタイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ；Tire Pressure Monitoring System）に関する。

ＴＰＭＳとも呼ばれるタイヤ空気圧監視システム（直接式のシステム）は、車輪に備えられる空気センサユニットと車体に備えられる空気圧監視ユニットの双方から構成され、走行中のタイヤの空気圧を監視することができるシステムであり、これを搭載することにより、快適な走行を実現することができる。

このＴＰＭＳに対しては、利便性等を向上するために色々な試みが行われている。例えば、空気圧が適正か否かを判定した結果を、車両の外部にいるユーザに所持される携帯電話やＰＨＳ（簡易型携帯電話）等の携帯端末に通知することが特許文献１や特許文献２に記載されている。この特許文献１や特許文献２に記載の技術によれば、タイヤ空気圧を車両の外部から簡単に確認できるので、始業点検等が容易になる。また、空気圧が不足したタイヤに空気を充填する作業が容易になる。
特開２００３−３４１３１７号公報（［請求項１］〜［請求項３］、［発明の効果］、［図１］等）特開２００３−３４１３１８号公報（［請求項２］、［請求項４］、［発明の効果］、［図１］等）

ところで、前記した技術では、ＴＰＭＳのシステム一式に加えて、携帯電話やＰＨＳ等の通知手段がさらに必要になる。しかし、ＴＰＭＳを普及させるには、利便性の向上に加えて、より安価なシステムにすることが望まれる。また、例えばＴＰＭＳを装備しない車両に後付けでＴＰＭＳを装備したい場合、これを簡便に行えるようにすることが望まれる。

そこで、本発明は、ＴＰＭＳの普及が促進され、また、ＴＰＭＳを容易に後付けで装備できるようにする技術的手段を提供することを主たる課題とする。

前記課題に鑑み本発明者は鋭意研究を行い、構成の共通化及びＴＰＭＳの無線通信機能に着目して本発明を完成するに至った。

即ち、前記課題を解決した本発明（請求項１）は、車輪に備えられた空気圧センサユニットが無線送信するタイヤの空気圧に関する信号を受信して、この信号に基づいてタイヤの空気圧を監視するように構成された空気圧監視システムに使用される携帯式の空気圧監視ユニットである。そして、この携帯式の空気圧監視ユニットは、音声出力部及び表示部の少なくとも一方に接続され、無線基地局を介して任意の端末と音声又は文字を含む通信を行う移動体無線通信手段と、前記空気圧センサユニットが所定のタイミングで無線送信する前記空気圧に関する信号を受信する信号受信手段と、前記受信した空気圧に関する信号を処理して空気圧の監視を行う空気圧監視手段と、前記監視の結果を前記音声出力部による音声及び前記表示部による視覚の少なくとも一方を介して通知する空気圧通知手段と、を携帯端末用の筐体に備えたことを特徴とする。

この請求項１の構成によれば、携帯式の空気圧監視ユニットは、移動体無線通信可能な携帯端末として構成される。つまり、携帯式の空気圧監視ユニットは、移動体無線通信にかかる構成と、空気圧の監視にかかる構成とを携帯端末用の筐体に備える。この構成によれば、空気圧監視ユニットを準備すれば、後は、空気圧センサユニットを車輪に備えるだけ、或いは、空気圧センサユニットが備えられた車輪を車両に装着するだけで、ＴＰＭＳを車両に装備することができる。
なお、音声又は文字を含む通信とは、例えば、音声出力部に音声を出したり、音楽、警告音等を鳴らせる通信、或いは、電子メール等のように表示部に文字を表示させるような通信を含む意味である。必要に応じて、静止画や動画等を表示させるような通信でもよい。

また、本発明（請求項２）は、請求項１において、音声入力部をさらに備えて、前記空気圧監視ユニットが携帯電話又はＰＨＳとして構成されたことを特徴とする。

総務省と電気通信事業者協会の発表によると、携帯電話とＰＨＳの加入者数は、２００２年１２月末時点で、約７３５１万４１００件となり、人口普及率が６２．０％に達した。また、２００３年１２月末時点でのＰＨＳを除く携帯電話の加入者数は、７９７８万７２００件であり、国民のうち２人に１人以上が携帯電話を始めとした無線通話可能な携帯端末を有していることになる。この請求項２の発明では、空気圧センサユニットが、このように広く普及した携帯電話又はＰＨＳとして構成される。つまり、携帯電話やＰＨＳをＴＰＭＳの携帯式の車載ＥＣＵとして構成した。なお、今後は、無線ＬＡＮ等を利用したＩＰ電話による携帯電話も普及するものと考えられる。

また、本発明（請求項３）は、請求項１又は請求項２において、前記空気圧に関する信号が、この信号を無線中継する車載中継ユニットを介して受信されるものであることを特徴とする。

中継の際には、例えば電波の増幅や通信プロトコルの変換等が行われる。

また、本発明（請求項４）は、請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、前記移動体無線通信手段が前記信号受信手段を兼ねることを特徴とする。

例えば、（１）後記するように、空気圧センサユニットが直接８００ＭＨｚ帯の電波を送信する場合や、（２）後記するように、車載中継ユニットによりプロトコル変換されて、空気圧センサユニットから３１５ＭＨｚ帯で送信された電波が８００ＭＨｚ帯の電波に変換される場合等に、空気圧センサユニットの移動体無線通信手段が信号受信手段を兼ねることができる。

（空気圧監視システム）
また、前記課題を解決した本発明（請求項５）は空気圧監視システムであり、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の携帯式の空気圧監視ユニットと、車輪に備えられて、前記空気圧監視ユニットに所定のタイミングでタイヤの空気圧に関する信号を無線送信する空気圧センサユニットとを含んで構成されることを特徴とする。

（車載中継ユニット）
また、前記課題を解決した本発明（請求項６）は、請求項１又は請求項２に記載の携帯式の空気圧監視ユニットと、車輪に備えられて、所定のタイミングでタイヤの空気圧に関する信号を無線送信する空気圧センサユニットとの間の通信を中継する車載中継ユニットである。そして、この前記車載中継ユニットは、前記空気圧センサユニットが無線送信する前記空気圧に関する信号を受信するユニット側信号受信手段と、前記受信した空気圧に関する信号を増幅又は通信プロトコルを変換して無線送信するユニット側信号送信手段とを備えたことを特徴とする。

携帯式の移動体無線通信可能な機器は、携帯電話や無線通信機能を備えるＰＤＡ（Personal Data Assistants）や無線通信機能を備えるノートパソコン等として広く普及している。或いは、今後さらに普及する。請求項１の発明によれば、これらの機器を利用することが可能となるので、構成の共通化により、利便性を向上しつつ安価なシステムにすることができる。しかも、どこにでも置けることからＴＰＭＳを装備していない車両に容易にＴＰＭＳを後付けすることができる。

請求項２の発明によれば、広く普及している携帯電話やＰＨＳとして構成されるので、一層ＴＰＭＳの普及が促進される。

請求項３の発明によれば、電波を強めたり、通信のコストが安価な通信プロトコルに変換したり、広く利用されている通信プロトコルに変換したりすることができ、これにより、通信状態を良好にしたり、より利便性を高めたり、よりハードウェアを安価にしたり、通信コストを安価にしたりすることができる。

請求項４に記載の発明によれば、ハードウェアをより安価にすることが可能で、これより普及が促進される。

請求項５に記載の発明（空気圧監視システム）によれば、例えば、請求項１から請求項４の発明と同様の効果が得られる。
また、請求項６に記載の発明（車載中継ユニット）によれば、例えば、請求項３や請求項４に記載したような効果が得られる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」という）を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本実施形態は、第１実施形態と第２実施形態とに分けて説明する。

≪第１実施形態≫
図１は、第１実施形態でのＴＰＭＳの概略構成を示す図である。
図１に示されるように、ＴＰＭＳは、空気圧監視ユニット（車載ＥＣＵ）を兼ねる携帯電話機１と空気圧センサユニット３とにより構成される。なお、携帯電話機１は車両Ｃの乗員に携帯される。空気圧センサユニット３は、各車輪に備えられ、各車輪のタイヤ２の空気圧を検出して、空気圧に関する信号（以下「ＴＰＭＳ信号」という）を携帯電話機１に無線送信する機能等を有する。また、携帯電話機１は、無線送信されるＴＰＭＳ信号を受信する機能や、この受信したＴＰＭＳ信号を処理する機能（後記する図５参照）や、携帯電話通信網５を介して外部に存在する端末５６（後記する図３参照）と通話したり電子メールをやり取りしたりする機能等を有する。

図２は、第１実施形態での空気圧センサユニットの構成を示す機能ブロック図である。
図２に示されるように、空気圧センサユニット３は、ＣＰＵ３１、圧力センサ３２、温度センサ３３、電池３４、センサ側アンテナ３５を含んで構成される。圧力センサ３２は、タイヤ２の空気室内の圧力を検出してＣＰＵ３１に出力する機能を有する。温度センサ３３は、圧力センサ３２が測定している空気の温度を検出してＣＰＵ３１に出力する機能を有する。なお、タイヤ２は、走行時に熱を発生するため、正しい空気圧を測定するためには温度を測定することが必要になる。電池３４は、例えばリチウムイオン電池等の小型で長寿命な電源である。センサ側アンテナ３５は、次の表１に例示するＴＰＭＳ信号を携帯電話機１に無線送信する際に使用されるアンテナである。

ＣＰＵ３１は、電池３４から電源の供給を受けて作動する機器であり、図示しない論理回路やメモリ等を備えて、空気圧センサユニット３を統括的に制御する制御手段としての機能を有すると共に、図示しない無線送信回路を備えて、センサ側アンテナ３５を介して表１に例示するＴＰＭＳ信号を、例えば３１５ＭＨｚ帯の周波数でＰＣＭ（Pulse Code Modulation）により無線送信する無線送信手段としての機能を有する。なお、ＴＰＭＳ信号の無線送信は、例えば数分間隔で定期的に行う定期的送信と、数秒間隔で検出される空気圧の変化が所定値以上であった場合に行う非定期的送信とがある。つまり、本実施形態では、請求項の「所定のタイミング」には、前者の定期的送信に示されるような定期的なタイミングと、後者の被定期的送信に示されるような非定期的なタイミングとがある。
表１の信号種別は、定期的送信か非定期的送信かを識別するフラグである。また、表１のセンサＩＤは、各空気圧センサユニット３に割り当てられたユニークな識別子であり、例えば、当該空気圧センサユニット３が右前輪に備えられているのか、左後輪に備えられているのか等を特定するために使用されたり、他車の空気圧センサユニットが無線送信するＴＰＭＳ信号と、自身の車両Ｃの空気圧センサユニット３が無線送信するＴＰＭＳ信号との混同防止等に使用されたりする。

図３は、第１実施形態での携帯電話機の構成を示すと共に、この携帯電話機と携帯電話網と空気圧センサユニットとの通信関係を示す図である。
図３に示されるように、携帯電話機１は、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３、ＴＰＭＳ無線通信部１４、アンテナ１４ａ、移動体無線通信部１５、アンテナ１５ａ、キー入力部１６、音声入力部１７、音声出力部１８、表示部１９、及び電源手段Ｂａｔを含んで構成される。このうち、符号１１から符号１９までの各構成はバスに接続されている。なお、ＣＰＵ１１とＲＡＭ１２を適宜「主制御部１０Ａ」とよび、ＴＰＭＳ無線通信部１４と移動体無線通信部１５を適宜「無線通信部１０Ｂ」とよぶ。
この携帯電話機１は、その名称から理解されるように、ハードウェア的には普通の携帯電話であり、これに本実施形態に特有のハードウェア構成としてＴＰＭＳ無線通信部１４及びアンテナ１４ａを備えている。また、ソフトウェア的には、ＲＯＭ１３にＴＰＭＳの空気圧監視ユニットとしての機能を実現するためのプログラムが記憶されており、ＣＰＵ１１がこのプログラムを読み出して実行するように構成されている。
なお、請求項の「移動体無線通信手段」は、「移動体無線通信部１５」或いは「主制御部１０Ａ及び移動体無線通信部１５」に相当する。また、請求項の「信号受信手段」は、「ＴＰＭＳ無線通信部１４」或いは「主制御部１０Ａ及びＴＰＭＳ無線通信部１４」に相当する。

ＣＰＵ１１は、携帯電話機１を普通の携帯電話として機能させるための制御と、ＴＰＭＳの車載ＥＣＵ（空気圧監視ユニット）として機能させるための制御を行う。なお、制御の詳細は後で図面を参照して説明する。ＲＡＭ１２は、随時読み書き可能なメモリであり、ＣＰＵ１１が各種制御を行う際の作業領域として使用される。ＲＯＭ１３は、読出し専用のメモリであり、ＣＰＵ１１が各種制御を行う際に必要とするプログラムやデータを記憶している。ＴＰＭＳ無線通信部１４は、図示しない電波の受信回路等を備え、空気圧センサユニット３が送信する３１５ＭＨｚ帯のＰＣＭによって無線送信する電波を、アンテナ１４ａを介して受信する機能と、受信した電波を復調してＴＰＭＳ信号（表１参照）をＣＰＵ１１に出力する機能等を有する。移動体無線通信部１５は、図示しない電波の送受信回路を備え、携帯電話網５へのデジタル音声通信用の電波の送信、携帯電話網５からのデジタル音声通信用の電波の受信を行う機能を有する。なお、移動体無線通信に使用される電波は８００ＭＨｚ帯（８００〜９００ＭＨｚ）の電波であり、空気圧センサユニット３が送信する３１５ＭＨｚ帯の電波よりも高い周波数である。ちなみに、表２に移動体無線通信の周波数帯を示す。

キー入力部１６は例えばテンキーを含む操作キーであり、音声入力部１７は例えばマイクロフォンであり、音声出力部１８は例えばスピーカであり、表示部１９は例えば小型の液晶パネルである。電源手段Ｂａｔは、充電可能な小型長寿命な２次電池である。なお、音声出力部１８や表示部１９は、空気圧が低下した際に、ＣＰＵ１１（図４のＴＰＭＳ監視制御部１１２）の判定結果を乗員に通知する空気圧低下通知手段（空気圧通知手段）として使用される。
この各部や手段は、図１に携帯電話機１として示されるような携帯端末用（携帯電話用）の筐体に備えられる。

図３に示されるように、携帯電話網５は、携帯電話交換機５１、基地局制御装置５２、無線通信基地局５３を含んで構成される。携帯電話交換機５１或いは基地局制御装置５２は、ハンドオーバ機能を実現するため、複数の無線通信基地局５３が同じ携帯電話機１から電波を受信した場合、相対的に受信感度が良好な無線通信基地局５３からの電波で通話を行うように無線通信基地局５３を選択するように構成されている。これにより、携帯電話機１は、移動しながらでも、受信感度の良好な任意の無線通信基地局５３を介して、任意の端末５６との音声による通話が実現される。もちろん、電子メールのやり取りも行える。なお、携帯電話網５は、携帯電話会社等の通信キャリアが運営管理を行っている。

ちなみに、図３では、ＴＰＭＳ無線通信部１４がアンテナ１４ａを介して、車両Ｃの空気圧センサユニット３と、３１５ＭＨｚ帯の電波により直接通信を行うことを示している。また、移動体無線通信部１５がアンテナ１５ａを介して、携帯電話網５の無線通信基地局５３と、８００ＭＨｚ帯の電波によりデジタル音声通信を行うことを示している。前者のＴＰＭＳによる無線通信は、半径数ｍ〜長くとも十数ｍの比較的距離の短い通信である。一方、後者の携帯電話網５による無線通信は、半径数百ｍ〜数キロの比較的距離の長い通信である。なお、この第１実施形態では、携帯電話機１と空気圧センサユニット３とでＴＰＭＳを構成する。また、携帯電話機１が携帯式の空気圧監視ユニットに相当する。

図４は、図３の主制御部の機能と入出力の関係を模式的に示す図である。
図４に示されるように、主制御部１０Ａ（ＣＰＵ１１＋ＲＡＭ１２）は、移動体無線通信制御部１１１と、ＴＰＭＳ監視制御部１１２とを備える。移動体無線通信制御部１１１は、通常の携帯電話としての機能をこの携帯電話機１に付与する役割を有する。このため、移動体無線通信部１５、キー入力部１６、音声入力部１７から適宜信号を入力して、普通の携帯電話としての所定の処理を行い、処理結果の信号を移動体無線通信部１５、音声出力部１８、表示部１９に適宜出力する。なお、信号の入出力は、図３に示すバスを通して行われる。

ＴＰＭＳ監視制御部１１２は、ＴＰＭＳの空気圧監視ユニットとしての機能をこの携帯電話機１に付与する役割を有する。このため、ＴＰＭＳ無線通信部（信号受信手段）１４からＴＰＭＳ信号（表１参照）を入力し、温度補正した空気圧を算出した後、例えば所定の閾値と比較して空気圧の低下判定を行う（空気圧低下判定手段）。そして、空気圧の低下と判定した場合は、音声や視覚を介して乗員に空気圧の低下を通知するため（空気圧低下通知手段）、処理結果の信号を音声出力部１８や表示部１９に適宜出力する。ここでも信号の入出力は、図３に示すバスを通して行われる。なお、空気圧低下判定手段は、請求項の「空気圧監視手段」に相当するものとする。また、空気圧低下通知手段は、請求項の「空気圧通知手段」に相当するものとする。

次に、第１実施形態の動作を、図１〜図５を適宜参照して説明する。
図５は、図４のＴＰＭＳ監視制御部の動作を示すフローチャートである。

車両Ｃの空気圧センサユニット３は、圧力センサ３２で検出した空気圧、温度センサ３３で検出した温度、図示しない電圧センサで検出した電池３４の電圧をＣＰＵ３１が処理し、これを所定の送信タイミング（前記した定期的送信・非定期的送信）でＴＰＭＳ信号としてセンサ側アンテナ３５を介して３１５ＭＨｚのＰＣＭにより送信する。

一方、携帯電話機１は、例えば図示しない電源ＳＷのＯＮにより、ＣＰＵ１１がＲＯＭ１３からプログラムを読み込み、携帯電話としての機能及びＴＰＭＳの空気圧監視ユニットとしての機能を準備する。つまり、電源ＳＷのＯＮにより、図４に示される主制御部１０Ａには、移動体無線通信制御部１１１とＴＰＭＳ監視制御部１１２（空気圧低下判定手段、空気圧低下通知手段）が機能する。なお、ＴＰＭＳの空気圧監視ユニットを兼ねる携帯電話機１の、携帯電話としての機能は普通の携帯電話と何等変わりがないので、ＴＰＭＳの空気圧監視ユニットとしての機能を主として説明する。

携帯電話機１は、空気圧センサユニット３が電波により送信するＴＰＭＳ信号を、アンテナ１４ａを介してＴＰＭＳ無線通信部１４により受信する。図５に示すように、主制御部１０Ａは、この受信したＴＰＭＳ信号を、バスを通して入力する（Ｓ１１）。主制御部１０Ａは、ＴＰＭＳ信号のセンサＩＤを読み取る。そして、このセンサＩＤと予め記憶しているＩＤデータとを比較してどのタイヤ２についてのＴＰＭＳ信号かを確認する（Ｓ１２）。次に、ＴＰＭＳ信号の空気圧と温度を読み取り、空気圧を温度補正して空気圧を算出する（Ｓ１３）。この算出した空気圧と予め記憶している空気圧低下を判定するための閾値とを比較して空気圧低下を判定する（Ｓ１４）。Ｓ１５（「空気圧低下したか？」）において空気圧が低下していない場合（Ｎｏ）は、「Ｒｅｔｕｒｎ」に移行して、さらにＳｔａｒｔに戻る。これにより、別の空気圧センサユニット３が送信するＴＰＭＳ信号の処理を行う。一方、Ｓ１５において空気圧が低下している場合（Ｙｅｓ）は、表示部１９を介して視覚的に空気圧の低下を通知すると共に、音声出力部１８を介して音声により空気圧の低下を通知する（「画面表示・音声出力」）。なお、音声は、電子的なブザー音でも、電子的に合成した音声でもよい。例えば、「着メロ」のような音楽でもよい。

以上説明した第１実施形態によれば、例えば、携帯電話機１の表示部１９を見ながら始業点検を行ったりタイヤ２の空気の充填を行ったりすることができるので、これらの作業が容易になる。また、ＴＰＭＳのシステム一式に加えて別に携帯電話を購入する必要がなく、かつ相互の構成を共通化しているので無駄が省け、価格相関性の優れた安価なＴＰＭＳを提供することができる。また、ＴＰＭＳを装備しない車両Ｃにも簡単に後付けでＴＰＭＳを装備することができる。殊に、インスツルメントパネル等は各種機器が配置されているので、後付けで空気圧監視ユニットをインスツルメントパネル等に装備することはなかなか困難であるが、空気圧監視ユニット（車載ＥＣＵ）を兼ねるこの第１実施形態の携帯電話機１であれば、胸ポケット等に入れたり、ダッシュボードの上に置いたり、天井から吊るしたり、助手席の上に置いたり等することができることから、設置場所（置き場所）に困らない。これにより、利用者は幅広い選択肢をもって車両の購入やＴＰＭＳの購入を行うことができる。
また、携帯式の音声通話手段としての携帯電話機１は、前記したように国民の多くが持っていることから生産量も多く（つまり安価に生産でき）、この点からも安価なＴＰＭＳシステムとすることができる。また、携帯電話機１の操作は誰もが容易に行えることから（多くの人が馴染んだ操作インタフェイスであることから）、操作について困ることが少ない。

ちなみに、図６の携帯電話機１の画面遷移図のように、携帯電話機１のキー入力部１６の所定のキー（アローキーと選択キー）を操作することで（図６（ａ）参照）、任意の車輪のタイヤ２の空気圧を表示部１９に表示できるようにしておくのが好ましい（図６（ｂ）参照）。
このためには、携帯電話機１の例えばＴＰＭＳ無線通信部１４が電波の送信回路を有することとして、キー入力部１６の所定のキーの操作により、主制御部１０ＡがＴＰＭＳ無線通信部１４に対して無線通信の指示を行うことでアンテナ１４ａを介して、空気圧センサユニット３にＴＰＭＳ信号を送信させる所定の電波が送信されるようにしておく。一方、空気圧センサユニット３は、この電波を受信することで、ＣＰＵ３１がセンサ側アンテナ３５を介してＴＰＭＳ信号を送信するようにしておく。そして、主制御部１０Ａが受信したＴＰＭＳ信号のセンサＩＤを読んでフィルタをかけ、該当するセンサＩＤの空気圧に関してのみ温度補正して、図６（ｂ）のように表示部１９に表示するようにしておけばよい。

もちろん、携帯電話機１からのＴＰＭＳ信号を送信させる所定の電波の中にセンサＩＤを含めておき、空気圧センサユニット３の側でＣＰＵ３１がセンサＩＤを判断して、該当する空気圧センサユニット３のみがＴＰＭＳ信号を送信するようにしてもよい。これによれば、関係のない空気圧センサユニット３の電池３４の消耗が防止される。
なお、図６（ａ）で所定の車輪を選択するごとに、図６（ｂ）のように空気圧が表示されるようにしてもよいし、図６（ａ）で所定の車輪を選択すると、以後その選択した所定の車輪について、所定のタイミングで図６（ｂ）のように空気圧が表示されるようにしてもよい。ちなみに、前者の場合は、選択をトリガにして、選択した空気圧センサユニット３からＴＰＭＳ信号が送信される構成である。

また、空気圧センサユニット３の電池３４の消耗を防止するため、例えば携帯電話機１の電源ＳＷのＯＦＦ時に空気圧センサユニット３の機能が停止するようにしておくのが好ましい。このためには、例えば携帯電話機１には、携帯電話機１のＯＦＦ時に空気圧センサユニット３に対してスリープ信号を送信する構成を設け、空気圧センサユニット３には、スリープ信号を受信すると機能を停止する構成を設けておく。かつ、携帯電話機１の電源ＳＷのＯＮ時に空気圧センサユニット３に対してウェイクアップ信号を送信する構成を設け、空気圧センサユニット３には、ウェイクアップ信号を受信すると通常通りの機能を発揮する構成を設けておけばよい。

また、携帯電話機１と空気圧センサユニット３との間に電波の中継器（請求項の「車載中継ユニット」）を設置して、空気圧センサユニット３が送信した電波を増幅器により増幅する中継を行い、携帯電話機１と空気圧センサユニット３との間の通信を良好に行えるようにしてもよい。この場合は、例えばドアミラーに中継器を設置するのが好ましい。ドアミラーならば、容易に中継器を取り付けることができるので、後付け容易という効果を保持でき、しかも、ドアミラーは、運転席やタイヤ２をよく見通せる位置であるので、電波の中継を良好に行うことができる。

≪第２実施形態≫
次に、本発明の第２実施形態を、図面を参照して説明する。
図７は、第２実施形態での携帯電話機の構成を示すと共に、この携帯電話機と携帯電話網と空気圧センサユニットとの通信関係を示す図である。なお、第１実施形態と共通性のある部分については、同一の符号を付して、その説明を省略したり、簡略化したりする。
図７に示されるように、この第２実施形態のＴＰＭＳでは、携帯電話機１’と空気圧センサユニット３とは、第１実施形態のように３１５ＭＨｚ帯のＰＣＭによる直接の通信を行わない。その代わりに、車載中継ユニット（適宜「中継ユニット」と略称する）により通信プロトコルの変換を行い、３１５ＭＨｚ帯のＰＣＭによる無線通信を、８００ＭＨｚ帯の無線パケット通信に変換して空気圧に関する信号（ＴＰＭＳ信号、表１参照）を送信する。

このため、図７に示されるように、この第２実施形態の携帯電話機１’は、第１実施形態の携帯電話機１が備えていたＴＰＭＳ無線通信部１４及びアンテナ１４ａを備えない。その代わりに、第１実施形態にはなかった車載中継ユニット４を車両Ｃのドアミラーに装着している。これにより、空気圧センサユニット３から送信された３１５ＭＨｚ帯のＰＣＭによるＴＰＭＳ信号の電波は、中継ユニット４により中継され、８００ＭＨｚ帯の無線パケット通信として携帯電話網５の無線通信基地局５３に送信される。そして、無線通信基地局５３から８００ＭＨｚ帯の無線パケット通信で携帯電話機１’に向けて送信される。なお、中継ユニット４の装着場所は、良好に通信を行うという観点からタイヤ２をよく見通せる位置としてドアミラーとしたが、例えばドアハンドルのような他の場所でもよい。ちなみに、中継器ユニット４は、運転席をよく見通せる位置である必要はない。中継ユニット４と携帯電話機１’とは、無線通信基地局５３を介して通信するからである。

図８は、図７の主制御部の機能と入出力の関係を模式的に示す図である。
図８に示されるように、主制御部１０Ａ’は、移動体無線通信制御部１１１と、ＴＰＭＳ監視制御部１１２’とを備える。このうち、ＴＰＭＳ監視制御部１１２’は、移動体無線通信部１５からＴＰＭＳ信号のパケットデータを信号入力してこれを第１実施形態と同様に処理して、空気圧低下判定手段による空気圧低下判定、空気圧低下通知手段による空気圧低下通知を行う。なお、第１実施形態の主制御部１０Ａでは、ＴＰＭＳ信号をＴＰＭＳ無線通信部１４から信号入力している点が、この第２実施形態とは異なる。
ちなみに、このような携帯電話機１’であれば、第１実施形態のＴＰＭＳ無線通信部１４のように新たなハードウェアの追加が必要ではなく、ソフトウェア（例えばＪａｖａ（登録商標）のような言語でプログラミングしたアプリケーション）の追加だけで一般の携帯電話をそのままＴＰＭＳの空気圧監視ユニットとして利用することも可能となる（携帯電話用のＣＰＵをそのままＴＰＭＳ用のＣＰＵに利用）。もちろん携帯電話ではなく、無線通信機能を備えるＰＤＡ等を、ソフトウェアの追加だけで空気圧監視ユニットとして利用することもできる。

図９は、図７の中継ユニットの構成を示すと共に、この中継ユニットと携帯電話機と空気圧センサユニットとの通信関係を示す図である。
図９に示されるように、中継ユニット４は、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３、ＴＰＭＳ無線通信部（中継ユニット側中継手段）４４、無線パケット通信部（中継ユニット側信号送信手段）４５を含んで構成される。ＣＰＵ４１は、この中継ユニット４を統括制御する機能を有すると共に、ＴＰＭＳ無線通信部４４が出力するＴＰＭＳ信号（空気圧センサユニット３が３１５ＭＨｚ帯のＰＣＭにより送信する電波に含まれる）を入力する機能、入力したＴＰＭＳ信号を無線パケット通信部４５に出力して無線パケット通信による送信を指示する機能を有する。ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１の作業領域としての機能を有する。ＲＯＭ４３は、ＣＰＵ４１が実行するプログラムを記憶しておく機能を有する。ＴＰＭＳ無線通信部４４は、第１実施形態のＴＰＭＳ無線通信部１４（図３参照）と同様の機能を有し、空気圧センサユニット３が送信する３１５ＭＨｚ帯のＰＣＭによる電波を受信して、受信した電波に含まれるＴＰＭＳ信号をＣＰＵ４１に出力する機能を有する。無線パケット通信部４５は、ＣＰＵ４１の指示に基づき、８００ＭＨｚ帯の電波でＴＰＭＳ信号を無線パケット通信する機能を有する。この中継ユニット４により、タイヤ２の空気圧が携帯電話機１’に通知されるようになる。なお、図９において、一点鎖線で囲まれた部分でＴＰＭＳを構成する。

次に、この第２実施形態の動作を、図７〜図１０を適宜参照して説明する。なお、第１実施形態で使用した図２等を説明に適宜使用する。
図１０は、第２実施形態の動作を示すシーケンス図である。

図１０に示されるように（適宜各図を参照）、タイヤ２の空気圧や温度等を検出した空気圧センサユニットは、空気圧等を、第１実施形態と同様にＴＰＭＳ信号（表１参照）として、３１５ＭＨｚ帯のＰＣＭにより電波で無線送信する（Ｓ２１）。中継ユニット４は、この電波を受信して、８００ＭＨｚ帯の周波数による無線パケット通信でＴＰＭＳ信号を携帯電話網５（無線通信基地局５３）に送信する（Ｓ２２）。つまり、中継ユニット４が通信のプロトコルを変換する。携帯電話網５は、無線パケット通信によるＴＰＭＳ信号を８００ＭＨｚ帯の周波数により携帯電話機１’に送信する（Ｓ２３）。

このようにしてタイヤ２の空気圧が携帯電話機１’に送信されるが、この空気圧は、第１実施形態と同様にして空気圧監視ユニットとしての携帯電話機１’で処理される（図４参照）。

以上説明した第２実施形態によれば、中継ユニット４が必要になるものの、この中継ユニット４をドアミラー等の取り付け容易な部分に備えるので、第１実施形態と同様の効果が得られる。即ち、後付け容易である。また、携帯電話機１’に特別なハードウェア構成を必要としないので、システムを安価にすることができる。ちなみに、無線パケット通信は、通話時間に応じて課金される通常の料金体系とは異なり、送信したパケット量に応じて課金されるものであることから、携帯電話網５に常時接続した状態であっても、安価にＴＰＭＳ信号を無線送信することができる。また、無線パケット通信は、例えば自動販売機の残量検知や、各種の情報発信等に広く適用されているため、ハードウェアが安価である。また、機器がコンパクト化されているので、本実施形態のような中継ユニット４に適用するのに適している。

なお、この第２実施形態でも、第１実施形態で図６を参照して説明したように、携帯電話機１’からの指示で、任意のタイヤ２（１本でも４本でも）の空気圧を携帯電話機１’の表示部１９に表示できるように構成しておくのが好ましい。また、ウェイクアップ信号やスリープ信号を、例えば携帯電話機１’の電源ＯＮやＯＦＦの際に、中継ユニット４から各空気圧センサユニットに送信できるように構成しておくのが好ましい。ちなみに、第２実施形態では、無線パケット通信を用いるので、中継ユニット４の電源が入っていれば、第１実施形態よりもはるかに遠隔の地からタイヤ２の空気圧を確認することも可能である。

また、タイヤローテーション等により車輪の位置が異なるものとなった場合や、新たな車輪が装着される場合に対応して、センサＩＤを携帯電話機１’に登録できるようにしておくのが好ましい。この場合は、携帯電話機１’が標準で装備する電源がＯＦＦになっても記憶内容が消えない、例えば送信履歴の記憶等に使用される不揮発メモリをＩＤデータの記憶部として（図５のＳ１２参照）、図１１の（ａ）（ｂ）に示すような登録画面で登録できるようにしておくのが好ましい。ちなみに、図１１（ｂ）では、乗員や整備員が、例えばセンサＩＤが記載された書面等を見ながら、携帯電話機１’のキー入力部１６からセンサＩＤを手入力して不揮発メモリに登録するものとする。このようにセンサＩＤを登録しておくことで、前記したように特定のタイヤ２の空気圧を表示できるようなる。また、図５のフローチャートにおいて、空気圧が低下したタイヤ２を特定することができるようになる。

なお、センサＩＤの入力を省力化するため、携帯電話機１’からの指示により、各空気圧センサユニット３からＴＰＭＳ信号（表１参照）が送信されるようにしておき、このＴＰＭＳ信号のセンサＩＤを利用することでセンサＩＤの入力を簡略化することができる。この際は、どのセンサＩＤがどの車輪に対応するかの紐付けを、表示部１９に表示されたセンサＩＤとセンサＩＤが記載された書面等とを照合して手作業で登録する。
また、（ａ）センサＩＤの登録に使用される特殊工具等を用いることで、特定の車輪の空気圧センサユニット３にだけＴＰＭＳ信号を無線送信させることにより、或いは、（ｂ）特定の車輪の空気圧を一気に増減させることで、特定の車輪の空気圧センサユニット３にだけＴＰＭＳ信号を無線送信させることにより、登録したい車輪についての空気圧センサユニット３のセンサＩＤを携帯電話機１’に登録することができる。
このようなセンサＩＤの登録は、第１実施形態にも適用することができる。

また、空気圧センサユニット３が３１５ＭＨｚ帯のＰＣＭによる無線通信でＴＰＭＳ信号を送信することとしたが、空気圧センサユニット３が８００ＭＨｚ帯の無線パケット通信でＴＰＭＳ信号を送信するようにしてもよい。この場合、例えば本願出願人が提案している独自の技術であるセンタバルブ方式のホイールに、ＴＰＭＳの空気圧センサを備えた独自の技術（例えば特願２００３−３９６７８２、特願２００３−４０９６２０…）を適用することで、このような構成の空気圧センサユニット３を容易に組み上げることができる。
ちなみに、センタバルブ方式は、空気注入バルブをホイールディスクの中央に備えると共に、この空気注入バルブとタイヤ空気室とを連通する連通孔をホイールディスクに備えた構成をしている。そして、このセンタバルブ方式のホイールにＴＰＭＳを適用したものは、ホイールディスクの中央近傍に空気圧センサやＣＰＵ（無線送信手段）や電池等の各種デバイスを備えるようにしている。これによって、ホイールバランスをとりやすくし、かつタイヤ２を外さなくとも電池が簡単に交換できるようにしている。つまり、このセンタバルブ方式のＴＰＭＳを本願に適用し、かつＴＰＭＳ信号の送信を無線パケット通信とするようにしてもよい。

また、空気圧センサユニット３の電池３４の残量（電池残量）、タイヤ２を新品に交換した日付（タイヤ交換日）、タイヤ２のローテーションを行った日付（タイヤローテーション日）等を、例えばフラッシュメモリ等の携帯電話機１に備えられる書き込み可能な不揮発性メモリ（記憶手段）に記憶しておくことで、つまり、携帯電話機１の記憶手段にログとして電池残量や日付等の記録を残しておくことで、タイヤ２や空気圧センサユニット３のメンテナンス状況を容易に確認できるようになる。ちなみに、電池残量は、前記したようにＴＰＭＳ信号に含まれるので容易に携帯電話機１に取り込こむことができ、これにより、携帯電話機１のシステム上の日付と電池残量とを紐付けてログに記録を残すことができる。また、タイヤ交換については、例えば、図１２の（ａ）（ｂ）のような画面を介して、携帯電話機１のシステム上の日付と交換したタイヤ２の位置とを紐付けてログに記録を残すことができる。タイヤローテーション日についても、タイヤ交換日と同様に、図１２のような画面を介して容易にログに記録を残すことができる。
このように携帯電話機１に残した記録を、図１３の（ａ）（ｂ）のような画面を介して携帯電話機１の表示部１９に表示するようにしておくことで、いつでもどこでもログを容易に確認できるようになり、車両２のインスツルメントパネルに表示するよりも格段に便利である。また、第三者にも見せ易くなり、例えば、車両Ｃがなくとも、外部でサービスマンに記録を見せて話ができるといったように、従来にはない使い方ができる。

以上説明した本発明は、前記した実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。
例えば、携帯電話機１による通信を８００ＭＨｚ帯としたが、周波数帯がこれに限定されるものではない。また、携帯電話機１での通信を主として説明したが、無線ＬＡＮによるＩＰ（Internet Protocol）電話の携帯端末（携帯電話）等に本発明を適用してもよい。また、請求項の用語について、「空気圧の監視」が、空気圧の低下だけを監視するものであってもよい。また、「空気圧通知手段」が、空気圧の低下だけを通知する手段であってもよい。もちろん、携帯電話機１に標準で装備されているバイブレータ機能により通知するようにしてもよい。また、例えば、図６、図１１、図１２及び図１３について、択一的な選択手法を示したが、選択手法がこれに限られるものではない。例えば、チェックボックスを画面に表示して、チェックボックスで車輪や項目を選択させるようにして、チェックボックスにチェックマークが入ったものについて、空気圧を表示させたり、データを登録させたり、ログ情報を表示させたりするようにしてもよい。

第１実施形態でのＴＰＭＳの概略構成を示す図である。第１実施形態での空気圧センサユニットの構成を示す機能ブロック図である。第１実施形態での携帯電話機の構成を示すと共に、この携帯電話機と携帯電話網と空気圧センサユニットとの通信関係を示す図である。図３の主制御部の機能と入出力の関係を模式的に示す図である。図４のＴＰＭＳ監視制御部の動作を示すフローチャートである。携帯電話の画面遷移図である。第２実施形態での携帯電話機の構成を示すと共に、この携帯電話機と携帯電話網と空気圧センサユニットとの関係を示す図である。図７の主制御部の機能と入出力の関係を示す図である。図７の中継ユニットの構成を示すと共に、この中継ユニットと携帯電話機と空気圧センサユニットとの通信関係を示す図である。第２実施形態のＴＰＭＳの動作を示すシーケンス図である。（ａ）はセンサＩＤを登録する車輪を選択する画面であり、（ｂ）はセンサＩＤを入力する画面である。タイヤ交換日を登録する画面であり、（ａ）は交換したタイヤを選択する画面、（ｂ）は確認画面を示す。携帯電話機の記憶手段に記録されたログを閲覧する画面であり、（ａ）はタイヤ交換日を登録する画面であり、（ａ）は表示内容を選択する画面、（ｂ）は表示画面を示す。

符号の説明

１、１’ 携帯電話機（携帯式の空気圧監視ユニット）
１０Ａ主制御部（移動体無線通信手段、信号受信手段）
１１２ＴＰＭＳ監視制御部（空気圧監視手段、空気圧通知手段）
１４ＴＰＭＳ無線通信部（信号受信手段）
１５移動体無線通信部（移動体無線通信手段）
１８音声出力部
１９表示部
２タイヤ
３空気圧センサユニット
５３無線通信基地局（無線基地局）
５６端末

Claims

車輪に備えられた空気圧センサユニットが無線送信するタイヤの空気圧に関する信号を受信して、この信号に基づいてタイヤの空気圧を監視するように構成された空気圧監視システムに使用される携帯式の空気圧監視ユニットであって、
音声出力部及び表示部の少なくとも一方に接続され、無線基地局を介して任意の端末と音声又は文字を含む通信を行う移動体無線通信手段と、
前記空気圧センサユニットが所定のタイミングで無線送信する前記空気圧に関する信号を受信する信号受信手段と、
前記受信した空気圧に関する信号を処理して空気圧の監視を行う空気圧監視手段と、
前記監視の結果を前記音声出力部による音声及び前記表示部による視覚の少なくとも一方を介して通知する空気圧通知手段と、
を携帯端末用の筐体に備えたこと、
を特徴とする携帯式の空気圧監視ユニット。
音声入力部をさらに備えて、前記空気圧監視ユニットが携帯電話又はＰＨＳとして構成されたこと、を特徴とする請求項１に記載の携帯式の空気圧監視ユニット。
前記空気圧に関する信号が、この信号を無線中継する車載中継ユニットを介して受信されるものであること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の携帯式の空気圧監視ユニット。
前記移動体無線通信手段が前記信号受信手段を兼ねること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の携帯式の空気圧監視ユニット。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の携帯式の空気圧監視ユニットと、
車輪に備えられて、前記空気圧監視ユニットに所定のタイミングでタイヤの空気圧に関する信号を無線送信する空気圧センサユニットとを含んで構成されること、
を特徴とする空気圧監視システム。
請求項１又は請求項２に記載の携帯式の空気圧監視ユニットと、車輪に備えられて、所定のタイミングでタイヤの空気圧に関する信号を無線送信する空気圧センサユニットとの間の通信を中継する車載中継ユニットであって、
前記車載中継ユニットは、
前記空気圧センサユニットが無線送信する前記空気圧に関する信号を受信するユニット側信号受信手段と、
前記受信した空気圧に関する信号を増幅又は通信プロトコルを変換して無線送信するユニット側信号送信手段とを備えたこと、
を特徴とする車載中継ユニット。